高中物理 章末綜合測(cè)評(píng)1 滬科版選修3-5
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章末綜合測(cè)評(píng)(一) (時(shí)間:60分鐘 滿分:100分) 一、選擇題(本題共5小題,每小題6分,共30分,在每小題給出的5個(gè)選項(xiàng)有3項(xiàng)符合題目要求.選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得6分,每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分.) 1.水平拋出在空中飛行的物體,不考慮空氣阻力,則( ) A.在相等的時(shí)間間隔內(nèi)動(dòng)量的變化相同 B.在任何時(shí)間內(nèi),動(dòng)量變化的方向都是豎直向下 C.在任何時(shí)間內(nèi),動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率恒定 D.在剛拋出物體的瞬間,動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率為零 E.在剛拋出物體的瞬間,動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率最大 【解析】 做平拋運(yùn)動(dòng)的物體僅受重力作用,由動(dòng)量定理得Δp=mgΔt,因?yàn)樵谙嗟鹊臅r(shí)間內(nèi)動(dòng)量的變化量Δp相同,即大小相等,方向都是豎直向下的,從而動(dòng)量的變化率恒定,故選項(xiàng)A、B、C正確,D、E錯(cuò)誤. 【答案】 ABC 2.如圖1所示,質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平面上,小車上AB部分是半徑為R的四分之一光滑圓弧,BC部分是粗糙的水平面.今把質(zhì)量為m的小物體從A點(diǎn)由靜止釋放,小物體與BC部分間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,最終小物體與小車相對(duì)靜止于B、C之間的D點(diǎn),則B、D間的距離x隨各量變化的情況是( ) 圖1 A.其他量不變,R越大x越大 B.其他量不變,μ越大x越小 C.其他量不變,m越大x越大 D.其他量不變,M越大x越大 E.其他量不變,x與m、M均無關(guān) 【解析】 小車和小物體組成的系統(tǒng)水平方向的動(dòng)量守恒且為零,所以當(dāng)小車和小物體相對(duì)靜止時(shí),系統(tǒng)水平方向的總動(dòng)量仍為零,則小車和小物體相對(duì)于水平面也靜止,由能量守恒得μmgx=mgR,x=R/μ,選項(xiàng)A、B、E正確. 【答案】 ABE 3.下列說法中正確的是 ( ) A.根據(jù)F=可把牛頓第二定律表述為:物體動(dòng)量的變化率等于它受的合外力 B.力與力的作用時(shí)間的乘積叫做力的沖量,它反映了力的作用對(duì)時(shí)間的累積效應(yīng),是一個(gè)標(biāo)量 C.動(dòng)量定理的物理實(shí)質(zhì)與牛頓第二定律是相同的,但有時(shí)用起來更方便 D.易碎品運(yùn)輸時(shí)要用柔軟材料包裝,船舷常常懸掛舊輪胎,都是為了延長(zhǎng)作用時(shí)間以減小作用力 E.玻璃杯掉在水泥地上易碎,是因?yàn)槭艿降臎_量太大 【解析】 A選項(xiàng)是牛頓第二定律的一種表達(dá)方式;沖量是矢量,B錯(cuò);F=是牛頓第二定律的最初表達(dá)方式,實(shí)質(zhì)是一樣的,C對(duì);柔軟材料起緩沖作用,延長(zhǎng)作用時(shí)間,D對(duì);由動(dòng)量定理知E錯(cuò). 【答案】 ACD 4.如圖2甲所示,在光滑水平面上的兩小球發(fā)生正碰,小球的質(zhì)量分別為m1和m2.圖乙為它們碰撞前后的xt(位移—時(shí)間)圖象.已知m1=0.1 kg.由此可以判斷( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):67080014】 圖2 A.碰前m2靜止,m1向右運(yùn)動(dòng) B.碰后m2和m1都向右運(yùn)動(dòng) C.m2=0.3 kg D.碰撞過程中系統(tǒng)損失了0.4 J的機(jī)械能 E.碰撞過程中系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 【解析】 分析題圖乙可知,碰前:m2處在位移為8 m的位置靜止,m1位移均勻增大,速度v1= m/s=4 m/s,方向向右;碰后:v1′= m/s=-2 m/s,v2′= m/s=2 m/s,碰撞過程中動(dòng)量守恒:m1v1=m1v1′+m2v2′得:m2=0.3 kg,碰撞損失的機(jī)械能:ΔEk=m1v-=0,故正確答案應(yīng)選A、C、E. 【答案】 ACE 5.如圖3所示,甲、乙兩車的質(zhì)量均為M,靜置在光滑的水平面上,兩車相距為L(zhǎng).乙車上站立著一個(gè)質(zhì)量為m的人,他通過一條輕繩拉甲車,甲、乙兩車最后相接觸,以下說法正確的是 ( ) 圖3 A.甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)中速度之比為 B.甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)中速度之比為 C.甲車移動(dòng)的距離為L(zhǎng) D.乙車移動(dòng)的距離為L(zhǎng) E.乙車移動(dòng)的距離為L(zhǎng) 【解析】 本題類似人船模型.甲、乙、人看成一系統(tǒng),則水平方向動(dòng)量守恒,甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)中速度之比等于質(zhì)量的反比,即為,A正確,B錯(cuò)誤;Mx甲=(M+m)x乙,x甲+x乙=L,解得C、D正確,E錯(cuò)誤. 【答案】 ACD 二、非選擇題(本題共5小題,共70分.按題目要求作答.) 6.(14分)某同學(xué)用如圖4(甲)所示的裝置,通過半徑相同的A,B兩球的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,圖中PQ是斜槽,QR為水平槽.實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡.重復(fù)上述操作10次,得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡.再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍從位置G處由靜止開始滾下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡.重復(fù)這種操作10次.圖甲中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn).B球落點(diǎn)痕跡如圖乙所示,其中米尺水平放置,且平行于G,R,O所在的平面,米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊. 甲 乙 圖4 (1)碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為________cm. (2)在以下選項(xiàng)中,本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行測(cè)量的是___________(填選項(xiàng)號(hào)). A.水平槽上未放B球時(shí),測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離 B.A球與B球碰撞后,測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離 C.測(cè)量A球或B球的直徑 D.測(cè)量A球和B球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比) E.測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度 【解析】 (1)如題圖(乙)所示,用一個(gè)圓盡可能多地把小球落點(diǎn)圈在里面,由此可見圓心O的位置為67.0 cm,這也是小球落點(diǎn)的平均位置(66.5~67.5都算對(duì)). (2)本實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量的數(shù)據(jù)有:兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2,三個(gè)落點(diǎn)的距離s1、s2、s3,所以應(yīng)選A、B、D,注意此題實(shí)驗(yàn)裝置與我們前面講的實(shí)驗(yàn)裝置的不同,該實(shí)驗(yàn)中被碰小球拋出點(diǎn)即為O點(diǎn),所以選項(xiàng)C、E不選. 【答案】 (1)66.5~67.5 (2)ABD 7.(14分)如圖5所示,光滑平臺(tái)上有兩個(gè)剛性小球A和B,質(zhì)量分別為2m和3m,小球A以速度v0向右運(yùn)動(dòng)并與靜止的小球B發(fā)生碰撞(碰撞過程不損失機(jī)械能),小球B飛出平臺(tái)后經(jīng)時(shí)間t剛好掉入裝有沙子向左運(yùn)動(dòng)的小車中,小車與沙子的總質(zhì)量為m,速度為2v0,小車行駛的路面近似看做是光滑的,求: 圖5 (1)碰撞后小球A和小球B的速度; (2)小球B掉入小車后的速度. 【解析】 (1)設(shè)A球與B球碰撞后速度分別為v1、v2,并取方向向右為正,光滑平臺(tái),兩小球?yàn)閺椥孕∏?,碰撞過程遵循動(dòng)量和機(jī)械能守恒,所以 有mAv0=mAv1+mBv2① 有mAv=mAv+mBv② 由①②解得v1==-v0 v2==v0 碰后A球向左,B球向右. (2)B球掉入沙車的過程中系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒,有 mBv2+m車v3=(mB+m車)v3′且v3=-2v0 得v′3=v0. 【答案】 (1)v1=-v0,碰后A球向左;v2=v0,B球向右 (2)v′3=v0,方向向右 8.(14分)如圖6所示,小球A質(zhì)量為m,系在細(xì)線的一端,線的另一端固定在O點(diǎn),O點(diǎn)到水平面的距離為h.物塊B質(zhì)量是小球的5倍,置于粗糙的水平面上且位于O點(diǎn)正下方,物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)拉動(dòng)小球使線水平伸直,小球由靜止開始釋放,運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與物塊發(fā)生正碰(碰撞時(shí)間極短),反彈后上升至最高點(diǎn)時(shí)到水平面的距離為.小球與物塊均視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,求碰撞過程物塊獲得的沖量及物塊在地面上滑行的距離. 圖6 【解析】 設(shè)小球的質(zhì)量為m,運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)與物體塊相撞前的速度大小為v1,取小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為零,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有 mgh=mv 解得:v1= 設(shè)碰撞后小球反彈的速度大小為v1′,同理有 mg=mv1′2 解得:v1′= 設(shè)碰撞后物塊的速度大小為v2,取水平向右為正方向由動(dòng)量守恒定律有 mv1=-mv1′+5mv2 解得:v2= 由動(dòng)量定理可得,碰撞過程滑塊獲得的沖量為: I=5mv2=m 物塊在水平面上滑行所受摩擦力的大小為 F=5μmg 設(shè)物塊在水平面上滑動(dòng)的距離為s,由動(dòng)能定理有 -Fs=0-5mv 解得:s=. 【答案】 m 9.(14分)(2014天津高考)如圖7所示,水平地面上靜止放置一輛小車A,質(zhì)量mA=4 kg,上表面光滑,小車與地面間的摩擦力極小,可以忽略不計(jì).可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B置于A的最右端,B的質(zhì)量mB=2 kg.現(xiàn)對(duì)A施加一個(gè)水平向右的恒力F=10 N,A運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,小車左端固定的擋板與B發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下繼續(xù)運(yùn)動(dòng),碰撞后經(jīng)時(shí)間t=0.6 s,二者的速度達(dá)到vt=2 m/s.求: 圖7 (1)A開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a的大小; (2)A、B碰撞后瞬間的共同速度v的大小; (3)A的上表面長(zhǎng)度l. 【解析】 本題應(yīng)從分析小車與物塊的運(yùn)動(dòng)過程入手,結(jié)合牛頓第二定律、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律、動(dòng)能定理等規(guī)律求解. (1)以A為研究對(duì)象,由牛頓第二定律有 F=mAa① 代入數(shù)據(jù)解得 a=2.5 m/s2.② (2)對(duì)A、B碰撞后共同運(yùn)動(dòng)t=0.6 s的過程,由動(dòng)量定理得 Ft=(mA+mB)vt-(mA+mB)v③ 代入數(shù)據(jù)解得 v=1 m/s.④ (3)設(shè)A、B發(fā)生碰撞前,A的速度為vA,對(duì)A、B發(fā)生碰撞的過程,由動(dòng)量守恒定律有 mAvA=(mA+mB)v⑤ A從開始運(yùn)動(dòng)到與B發(fā)生碰撞前,由動(dòng)能定理有 Fl=mAv⑥ 由④⑤⑥式,代入數(shù)據(jù)解得 l=0.45 m. 【答案】 (1)2.5 m/s2 (2)1 m/s (3)0.45 m 10.(14分)如圖8所示,一長(zhǎng)木板位于光滑水平面上,長(zhǎng)木板的左端固定一擋板,木板和擋板的總質(zhì)量為M=3.0 kg,木板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=1.5 m.在木板右端有一小物塊,其質(zhì)量m=1.0 kg,小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.10,它們都處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)令小物塊以初速度v0沿木板向左滑動(dòng),重力加速度g取10 m/s2. (1)若小物塊剛好能運(yùn)動(dòng)到左端擋板處,求v0的大??; (2)若初速度v0=3 m/s,小物塊與擋板相撞后,恰好能回到右端而不脫離木板,求碰撞過程中損失的機(jī)械能. 圖8 【解析】 (1)設(shè)木板和物塊最后共同的速度為v,由動(dòng)量守恒定律mv0=(m+M)v① 對(duì)木板和物塊系統(tǒng),由功能關(guān)系 μmgL=mv-(M+m)v2② 由①②兩式解得: v0== m/s=2 m/s. (2)同樣由動(dòng)量守恒定律可知,木板和物塊最后也要達(dá)到共同速度v 設(shè)碰撞過程中損失的機(jī)械能為ΔE 對(duì)木板和物塊系統(tǒng)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程,由功能關(guān)系 有μmg2L+ΔE=mv-(m+M)v2③ 由①③兩式解得: ΔE=v-2μmgL=32 J-20.1101.5 J=0.375 J. 【答案】 (1)2 m/s (2)0.375 J- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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